CN108434970A - 一种带有分散扰流装置的脱硫吸收塔 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种带有分散扰流装置的脱硫吸收塔，包括塔体、塔体底部的浆液池、塔体内中部的喷淋层、喷淋层下方塔壁上的分散扰流装置，其中所述分散扰流装置为至少一组，每组所述分散扰流装置包括至少2个扰流片；所述扰流片根部与塔体内壁贴合固定，顶部朝向塔内，顶部在水平面的投影为尖形或圆弧形，上表面为平面或向左右两侧倾斜的斜面，下表面向塔内方向且根部位置低于顶部。该脱硫吸收塔减小了烟气运行阻力，能够有效降低加压能耗，具有积极的技术意义。
Description
技术领域
本发明涉及一种带有分散扰流装置的脱硫吸收塔，属于烟气净化设备领域。
背景技术
在目前的工业烟气净化需求中，脱硫的需求占比非常大。
我国的主要大气污染属于典型的煤烟型污染，以粉尘和酸雨的危害最大。其中，造成酸雨的主要原因是工业烟气中的二氧化硫排放。因此严格控制烟气中的二氧化硫含量，降低酸雨对环境的危害，是环保技术发展的一个重点。
由于目前常用的脱硫技术主要是湿法脱硫工艺，因此主要通过脱硫吸收塔来实现。在目前常见的吸收塔中，是通过喷淋层对上行的烟气进行洗涤。由于吸收塔内有喷淋层等装置，使得气体上行过程中不但分布不均匀，而且运行阻力较大。由于吸收塔周边区域阻力较小，导致大部分烟气从靠近塔壁的地方通过喷淋层上行，形成气体贴壁流。这种现象不但使气液分布不均，气液交换的效率降低，影响脱硫效果，而且较为集中的气流面对塔壁及塔内必要的突出物或横向部件时，烟气上行的整体运行阻力也较大。由于脱硫塔的运行需要保持烟气进口和出口的压力差，在出口压力值受到限定的情况下，较大的烟气运行阻力就意味着需要为烟气加压消耗较多的能源。
尤其是有的脱硫吸收塔为了解决贴壁流冲刷的问题，在吸收塔内壁上设置有“增效导流环”，申请号为201520012721.4、名称为“带整流装置的高效、防冲刷烟气湿法脱硫塔”的中国实用新型专利申请中，就在独立权利要求中公开了一种在湿法脱硫塔中设置“增效导流环”的方案，并在从属权利要求中进一步限定增效导流环为圆环形。这种方案更进一步地增大了烟气运行阻力，加剧了烟气加压的额外能耗。
因此，通过降低烟气运行阻力和分散气流，设计一种效率高、能耗低的脱硫吸收塔，是本领域技术人员亟待解决的问题。
发明内容
为解决现有技术中脱硫塔存在的烟气分布不均匀、运行阻力大的问题，本发明提供一种带有分散扰流装置的脱硫吸收塔，在塔壁上设置有分散扰流装置，通过减少烟气运行阻力从而降低加压能耗，通过分散烟气流向从而增强气液混合效果和脱硫效果。
本发明采用下述技术方案：
一种带有分散扰流装置的脱硫吸收塔，包括塔体、浆液池、喷淋层，其特征在于：
塔体内壁上还设置有至少一组分散扰流装置；
每组所述分散扰流装置包括至少2个扰流片；
所述扰流片根部与塔体内壁固定，顶部朝向塔体中心且为尖形或圆弧形，上表面为向塔内或左右两侧倾斜的斜面，下表面向塔内方向倾斜且根部位置低于顶部。
优选的，在每一层所述喷淋层下方设有一层至少2组所述分散扰流装置，不同层的所述分散扰流装置交错设置，全部分散扰流装置在水平面的投影叠加形成连续的圆。进一步的，在每一层喷淋层横向管路的正下方，均设有所述分散扰流装置。
优选的，每一组分散扰流装置中的扰流片均首尾相接，形成封闭的圆。
优选的，所述扰流片根部厚度大于顶部厚度。
优选的，所述扰流片下表面包括根部的弧面与顶部的斜面，所述弧面与塔体内壁相切，所述斜面与弧面平滑过渡。
本发明具有以下的优点：
1)通过分散扰流装置与扰流片的设置，使烟气流得以重新分散，增强气液混合效果和脱硫效果；
2)扰流片的形状，使烟气在分散的同时，运行阻力也得以减小，更有利于降低加压能耗。
附图说明
图1 是本发明的实施例1剖视结构示意图；
图2 是本发明实施例1中分散扰流装置5正视示意图；
图3 是本发明实施例1中扰流片8侧视示意图；
图4 是本发明实施例1中扰流片8俯视示意图；
图5 是本发明实施例2中一组分散扰流装置5俯视示意图；
其中：1.塔体；2.烟气输入管；3. 浆液池；4. 喷淋层；5. 分散扰流装置；6. 烟气出口；7. 浆液泵；8.扰流片。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。
实施例1：
如图1至图4所示，本实施例为一种带有分散扰流装置的脱硫吸收塔，其中塔体1下部侧面设有烟气输入管2，塔体1底部设有浆液池3，塔体1内中部设有3个喷淋层4，塔体1顶部设有烟气出口6；每个喷淋层4下方塔壁不连续地设置有1层3组分散扰流装置5，每组分散扰流装置5包括3个扰流片8，其中每层分散扰流装置5均有一组设置于喷淋层4横向管路与塔体1连接位置的下方，用来尽量消除横向管路的阻力影响。
扰流片8根部与塔体1内壁完全贴合并固定，顶部朝向塔体1中心；扰流片8的水平面投影为锐角扇形，扇形的弧边对应与塔体1内壁连接的部分，可以增大接触面积，保证连接强度，扇形的圆心角为锐角，使顶部的尖形可以切割烟气流，起到分散扰流作用；根据流体力学的相关原理，这种分散扰流可以降低空气流动阻力。扰流片8上表面为向塔内方向倾斜的斜面；下表面包括根部的弧面与顶部的斜面，所述弧面与塔体1内壁相切，所述斜面与弧面平滑过渡，根部位置低于顶部。扰流片8上表面的形状可以防止产生积液，下表面的的形状既可以对烟气起到向塔体中心方向的导向作用，又尽可能保持平滑，避免留下积垢的夹角。
不同层的所述分散扰流装置5之间交错设置，全部分散扰流装置5在水平面的投影组成连续的圆。
浆液池3内的浆液为石灰石浆液；浆液池3侧面开口，以管道连通喷淋层4，使浆液可以在浆液泵7的作用下上升至喷淋层4，经喷淋层4的喷头喷洒而出，形成液滴，在重力作用下下降；与上行的烟气充分混合，形成气液交换状态，对烟气进行洗涤、吸收。所述浆液泵7类型为离心式液体泵。
本实施例中，所述塔体1高26米，中部、下部为圆柱形，内壁直径为5.3米，顶部为圆台形，烟气出口6设在圆台形顶部，直径为2.6米。
如图3扰流片8的侧视图所示，顶部到塔壁的垂直距离为230mm，根部厚（在垂直方向的尺寸）为115mm，本实施例中顶部为上下表面汇聚位置，厚度视为0。
烟气自烟气输入管2进入塔体1内部后，在压强差的作用下上行。烟气出口6处的相对压强为100Pa，为相对于大气压的正压；这样的压强才能保证排烟顺畅。在设置分散扰流装置5之前，烟气输入管2处的烟气所需相对压强为1300Pa；在设置分散扰流装置5之后，烟气输入管2处的烟气所需相对压强为1250Pa；节能效果明显。
实施例2：
本实施例为一种带有分散扰流装置的脱硫吸收塔，其中塔体1下部侧面设有烟气输入管2，塔体1底部设有浆液池3，塔体1内中部设有3个喷淋层4，塔体1顶部设有烟气出口6；所述塔体1高26米，中部、下部为圆柱形，内壁直径为5.3米，顶部为圆台形，烟气出口6设在圆台形顶部，直径为2.6米。
与实施例1的区别在于，每个喷淋层4下方塔壁设置有1组连续的分散扰流装置5；如图5所示，同一组分散扰流装置5中的60个扰流片8均首尾相接，形成封闭的圆；俯视图中，每个扰流片8的根部弧线圆心角为6°，顶部到塔壁的垂直距离为230mm。
在设置本实施例的分散扰流装置5之前，烟气输入管2处的烟气所需相对压强为1300Pa；在设置本实施例的分散扰流装置5之后，烟气输入管2处的烟气所需相对压强为1200 Pa；节能效果明显。
对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现，未予以详细说明和局部放大呈现的部分，为现有技术，在此不进行赘述。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和特点相一致的最宽的范围。
Claims (6)
1.一种带有分散扰流装置的脱硫吸收塔，包括塔体（1）、浆液池（3）、喷淋层（4），其特征在于：
塔体（1）内壁上还设置有至少一组分散扰流装置（5）；
每组所述分散扰流装置（5）包括至少2个扰流片（8）；
所述扰流片（8）根部与塔体（1）内壁固定，顶部朝向塔内且为尖形或圆弧形，上表面为向塔内或左右两侧倾斜的斜面，下表面向塔内方向倾斜且根部位置低于顶部。
2.根据权利要求1所述的脱硫吸收塔，其特征在于，在每一层所述喷淋层（4）下方设有一层至少2组所述分散扰流装置（5），不同层的分散扰流装置（5）交错设置，全部扰流片（8）根部在水平面的投影叠加形成连续的圆。
3.根据权利要求2所述的脱硫吸收塔，其特征在于，在每一层喷淋层（4）横向管路的正下方，均设有所述分散扰流装置（5）。
4.根据权利要求1所述的脱硫吸收塔，其特征在于，每一组分散扰流装置（5）中的扰流片（8）均首尾相接，形成封闭的圆。
5.根据权利要求1所述的脱硫吸收塔，其特征在于，所述扰流片（8）根部厚度大于顶部厚度。
6.根据权利要求1所述的脱硫吸收塔，其特征在于，所述扰流片（8）下表面包括根部的弧面与顶部的斜面，所述弧面与塔体（1）内壁相切，所述斜面与弧面平滑过渡。
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